CN106894331B - 一种自带粘滞型阻尼器的耗能限位支座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自带粘滞型阻尼器的耗能限位支座，包括与上加强钢板固定的上连接板、与下加强钢板固定的下连接板，与上、下连接板固定的位于支座中间的铅芯叠层橡胶支座；在上加强钢板的顺桥向设置用螺栓连接的活塞杆连接件及在横桥向设置用螺栓连接的上楔形限位挡块，下加强钢板顺桥向设置用螺栓连接的圆柱形的粘滞阻尼器主体及横桥向用螺栓连接的下楔形限位挡块，活塞杆左右端穿过活塞杆连接件后伸入具有粘滞性液体的粘滞阻尼器主体中；本发明是一种构造简单、安装方便、耗能效果好、具有缓冲能力。在地震时，结构侧向位移较大，在顺桥向上部结构侧移达到一定的位移量时，首先带动活塞杆运动，耗散能量；在横桥向发生位移时通过挡块来限位。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程结构减隔震和桥梁减隔震技术领域。具体涉及一种用于可以减震耗能的支座。
背景技术
为确保建筑以及桥梁等生命线工程在地震中发挥应有的功能，减小地震灾害，并以“小震不坏、中震可修、大震不到”三水准为设防目标，在结构遭遇到中、小烈度地震时，依靠减隔震橡胶支座的变形来吸收消耗地震能量。大震时依靠减隔震铅芯橡胶支座的变形,楔形限位挡块的阻力和粘滞型阻尼器的活塞运动吸收并消耗巨大的地震能量。
支座是重要的传力装置，设计中考虑其具有足够的承载力以保证安全可靠的将支座反力(垂直力和水平力)传递给下部结构；其次支座对桥梁变形(位移)的约束应尽可能的小以适应梁体的自由伸缩的需要，否则对于超静定结构其内部将会产生次内力，对结构造成损伤，大大缩短结构使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，在充分考虑基于性能抗震设计理念的基础上，提供一种具有可实现水平减震功能，良好的防震作用，可减少动载对结构的冲击作用的支座。本发明是一种构造简单、安装方便、耗能效果好、具有缓冲能力。在遇到地震作用时，结构侧向位移较大，在顺桥向上部结构侧移达到一定的位移量时，首先带动活塞杆运动，耗散能量；在横桥向发生位移时通过挡块来限位。
具体技术方案如下：
一种自带粘滞型阻尼器的耗能限位支座，包括上、下加强钢板，还包括与上加强钢板固定的上连接板、与下加强钢板固定的下连接板，与上、下连接板固定的位于支座中间的铅芯叠层橡胶支座；在上加强钢板的顺桥向设置用螺栓连接的活塞杆连接件及在横桥向设置用螺栓连接的上楔形限位挡块，下加强钢板顺桥向设置用螺栓连接的圆柱形的粘滞阻尼器主体及横桥向用螺栓连接的下楔形限位挡块，活塞杆左右端穿过活塞杆连接件后伸入具有粘滞性液体的粘滞阻尼器主体中；上、下楔形限位挡块交错设置，楔形限位挡块间安装橡胶保护缓冲层；所述铅芯叠层橡胶支座包括设置在中间位置的铅芯，所述铅芯外侧与缓冲层抵接，所述缓冲层包括橡胶层和钢板层，所述橡胶层与钢板层交错平行设置；缓冲层外侧由橡胶覆盖；
铅芯叠层橡胶支座与上、下加强钢板固定，固定的方式为上、下连接板设置通孔，螺栓穿过所述通孔与上、下加强钢板固定。
所述活塞杆连接件包括两端的环形连接部，所述活塞杆包括中间凸起的环状限位部，所述限位部嵌入所述环形连接部，活塞杆两端的杆部穿过所述的环形连接部。
所述环状限位部与环形连接部间设置橡胶垫层。
本发明有以下优点。
1)可实现从速度和位移两方向进行耗能：在温度等作用下支座允许上部结构有一定量的小位移；当遇到地震作用时会产生很大的加速度，粘滞阻尼器是速度型阻尼器，会产生很大的阻尼力产生耗能的作用，并且在地震作用下产生较大位移时橡胶中的铅芯将屈服从而耗散能量，起到从速度和位移两方面同时进行耗能的作用。
2)可限制较大位移：通过粘滞型阻尼器和楔形挡块进行对顺桥向和横桥向进行限位。
3)提高支座寿命：活塞杆和活塞杆连接件中有橡胶垫层，在一定程度上可以移动从而起到保护活塞杆在地震动作用下不会发生屈曲进而保护粘滞型阻尼器，而且在温度荷载和制动力作用下不会对竖向和水平向限位使上部结构产生附加应力而且还能通过橡胶产生一定的耗能作用，楔形挡块的根部较其他矩形挡块底部更宽，保证了底部剪力很大时也不会损坏，挡块间安有橡胶保护缓冲层进一步对挡块进行保护和耗散地震能量。
4)可设计性强：本支座可以通过改变粘滞型阻尼器中粘滞系数c和楔形挡块的屈服强度来实现不同的屈服力，屈服位移，满足各类结构需要。
5)具有缓冲能力：本支座允许结构在风荷载、小震等水平力作用下有一定量的水平位移。在遇到较大地震力作用时结构侧向位移达到一定值后，各阻尼器耗散地震能量，并限制结构位移，实现缓冲和限制的作用，从而减少建筑结构的地震反应，对结构起到很好的保护作用。
6)合理抵消和减少地震作用：由于楔形挡块的侧面是斜面，地震作用下水平地震力分解成垂直于挡块侧面和平行于挡块侧面分力，平行于挡块侧面的分力是斜向上的，被上部结构的重力抵消，进而减少了对挡块的作用力。
附图说明
图1：本发明的剖面图；
图2：本发明的侧面图；
图3：图2的俯视图；
图4：活塞杆连接件下端细部构造图；
图5：支座分解三维图；
图6：楔形挡块在水平地震力作用下的力的分解示意图；
图中，1-上局部加强板；2-下局部加强板；3-上连接板；4-下连接板；5-铅芯；6-橡胶层；7-钢板；8-油泵壁；9-活塞头；10-活塞杆连接件；11-橡胶保护缓冲层；12-楔形限位挡块；13-铅芯叠层橡胶支座；14-粘滞阻尼器主体；15-活塞杆；16-橡胶垫；17-螺栓孔。
具体施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。本发明包括与上加强钢板1固定的上连接板3、与下加强钢板2固定的下连接板4，与上、下连接板3、4固定的位于支座中间的铅芯叠层橡胶支座13；在上加强钢板1的顺桥向(垂直于图1画面方向)设置用螺栓连接的活塞杆连接件10及在横桥向(图1画面的左右方向)设置用螺栓连接的上楔形限位挡块12，下加强钢板2顺桥向设置用螺栓连接的圆柱形的粘滞阻尼器主体14及横桥向用螺栓连接的下楔形限位挡块12，活塞杆15左右端穿过活塞杆连接件10后伸入具有粘滞性液体的粘滞阻尼器主体14中；上、下加强钢板1、2的楔形限位挡块12交错设置，楔形限位挡块间安装橡胶保护缓冲层11，橡胶层下部与下加强钢板连接用埋在橡胶层的螺栓连接，橡胶层上部与上加强钢板连接用埋在橡胶层的螺栓连接；所述铅芯叠层橡胶支座包括设置在中间位置的铅芯5，所述铅芯5外侧与缓冲层抵接，所述缓冲层包括橡胶层6和钢板层7，所述橡胶层6与钢板层7交错平行设置；缓冲层外侧由橡胶覆盖；
铅芯叠层橡胶支座与上、下加强钢板1、2固定，固定的方式可以采用粘结的方式，还可以采用上、下连接板通孔，螺栓穿过所述通孔与上、下加强钢板1、2固定。
所述活塞杆连接件包括两端的环形连接部101，所述活塞杆包括中间凸起的环状限位部102，所述限位部102嵌入所述环形连接部101，活塞杆两端的杆部103穿过所述的环形连接部101。
所述环状限位部102与环形连接部101间设置橡胶垫层104。
安装顺序：安装时1)用锚杆将上、下加强板与结构本身固接；2)再安装中心的带有铅芯叠层橡胶支座；3)然后将活塞杆连接件与上局部连接板用螺栓连接、将粘滞阻尼器主体与下局部连接板用螺栓连接；4)将楔形挡块用螺栓连接在上、下连接板；5)在支座安装好后在其四周做好防护措施，并在需要的地方涂刷油漆，做好防腐防尘工作。
Claims (1)
1.一种自带粘滞型阻尼器的耗能限位支座，包括上、下加强钢板，其特征在于：包括与上加强钢板固定的上连接板、与下加强钢板固定的下连接板，与上、下连接板固定的位于支座中间的铅芯叠层橡胶支座；在上加强钢板的顺桥向设置用螺栓连接的活塞杆连接件及在横桥向设置用螺栓连接的上楔形限位挡块，下加强钢板顺桥向设置用螺栓连接的圆柱形的粘滞阻尼器主体及横桥向用螺栓连接的下楔形限位挡块，活塞杆左右端穿过活塞杆连接件后伸入具有粘滞性液体的粘滞阻尼器主体中；上、下楔形限位挡块交错设置，楔形限位挡块间安装橡胶保护缓冲层，橡胶层下部与下加强钢板用埋在橡胶层的螺栓连接，橡胶层上部与上加强钢板用埋在橡胶层的螺栓连接；所述铅芯叠层橡胶支座包括设置在中间位置的铅芯，所述铅芯外侧 与缓冲层抵接，所述缓冲层包括橡胶层和钢板层，所述橡胶层与钢板层交错平行设置；缓冲层外侧由橡胶覆盖；铅芯叠层橡胶支座与上、下加强钢板固定，固定的方式为上、下连接板设置通孔，螺栓穿过所述通孔与上、下加强钢板固定；所述活塞杆连接件包括两端的环形连接部，所述活塞杆包括中间凸起的环状限位部，所述限位部嵌入所述环形连接部，活塞杆两端的杆部穿过所述的环形连接部；所述环状限位部与环形连接部间设置橡胶垫层。
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